Преобразователь напряжения в ток Советский патент 1984 года по МПК G01R19/00 G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве биполярного преобразователя напряжения в ток.

Известен преобразователь напряжения в ток, который содержит один операционный усилитель (ОУ), инвертирующий вход которого через «первый резистор подключен к одному источнику входного напряжения, через второй резистор - к своему выходу, неинвертирующий вход через третий резистор - к второму источнику входгного напряжения, через эталонный резистор - к своему выходу и через нагрузку - к общей шине fl.

В известных преобразователях напряжения в ток для получения большого выходного сопротивления величина эталонного резистора должна бы согласована с величинами остальных трех резисторов. По этой причине в них затруднено регулирование крутизны преобразования напряжения в ток, так как при изменении величины эталонного резистора одновременно необходимо перестраивать остальные согласукядие резисторы. Указанный не достаток ограничивает применение известных преобразователей в устройствах, где необходимо автоматически менять масштаб преобразования.

Наиболее бпизким по технической сущности к изобретению является преобразователь напряжения в ток, содержащий суммирующий операционный усилитель, инверсный вход которого через первый резистор соединен с входной шиной, выход через второй резистор соединен с инверсным входо и через последовательн9 соединенные эталонный и нагрузочный резисторы подключен к общей шине, а второй операционный усилитель инверсным входом соединен через пятый резисто с общей точкой эталонного и нагрузочного резистора, а выходом через четвертый резистор и инверсным входом и через третий резистор с инверснш входом суммирующего операционного усилителя, прямые входы операционных усилителей соединены с общей шиной 2.

Однако в известном устройстве ток в нагрузке не определен с точностью до тока в эталонном резисторе, так как существует утечка тока через входное сопротивление инвертйруквдего усилителя, зависящее от напряжения на нагрузке и определяющее точность масштаба преобразовани известного устройства.

Целью изобретения является повышение точности преобразования напряжения в ток.

указанная цекль достигается тем, что в преобразователе напряжения в ток, содержащем операционный усилитель, инверсным входом соединенный через первый резистор с входной шиной, а выходом - через второй резистор с инверсным входом и через последовательно соединенные эталонный и нагрузочный резисторы - с общей шиной, дополнительный операционный усилитель, соединенный выходом через третий резистор с инверсным входом операционного усилителя и через четвертый резистор.- со своим инверсным входом и с пятым резистором, прямые входы операционных усилителей соединены с общей точкой эталонного и нагрузочного резисторов, а второй вывод пятого резистора соединен с общей шиной.

На чертеже представлена электрическая схема преобразователя напряжения в ток.

Он содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4 и пятый 5 резисторы, операционный усилитель б, дополнительный операционный усилитель 7, входную шину 8, эталонный резистор 9 и нагрузочный резистор 10. Инвертирующий вход основного усилителя 6 через первый резистор 1 подключен к входной шине 8, через второй резистор 2 - к своему выходу, через третий резистор 3 - к выходу дополнительного операционного уск-лителя 7 f инвертнрукиций вход которого. через четвертый резнсюр 4 подключен, к своему выходу, через пятый резистор 5 - к общей шнне. Эталонный реэисоюр 9 одним выводом подключен к выходу основного ускднтеля 6, другим через нагрузочный резистор 10 к общей шине. Неинвертнрующие входы основного 6 и дополнительного 7 усилителей соединены с общей точкой эталонного р езистора 9 и нагрузочного резистора 10.

Преобразователь напряжения в ток работает следующим образ.ом.

Работа устройства поясняется следующими соотношениями

(Jc

Ur

U -и.

3 С

1

VR.

11 3 3 Благодаря действию отрицательной обратной связи в усилителе б через резистор 2U будет приближаться к потенциалу неинвертирующего входа усилителя б, т.е. Ц(Ц. .

Предположим, что напряжение Ug источника входного Нгшряжения положительно. В этом случае потенциалы и., Ug и Up отрицательные.

Дополнительный усилитель 7 работает в режиме неинвертирушцего усилителя, поэтсяну

R,.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ТОК, содержащий операционный усилитель, инверсным входом со диненныА через первый резистор с входной шиной, а выходом - через второй резистор с инверсным входом и через . последовательно соединенные эталонный и нагрузочный резисторы с общей шиной, дополнительный операционный усилитель,. соединенный выходом через третий резистор с инверсньал входсм операционного усилителя и через, четвертый резистор - со своим инверсным входом и с пятым резистором отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, прямые входы операционных усилителей соединены с общей точкой эталонного и нагрузочного резисторов, а второй вывод пятого резистора соединен с общей шиной.